基于概念的科学教学设计精品PPT课件
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例说基于大概念的科学教学课件
科学大概念 • 在具体科学概念基础上形成的、对科学事实和科
学探究更为宏观而概括性的认识和观念。 • 包括两个层次:
– 学科（物质科学、生命科学、地球与空间科学）内部 通用的概念；
– 跨学科（横贯科学各学科）的通用的概念。
例说基于大概念的科学教学
20
2/10/2021
• 一是不同科学学科领域中的与下位的具体科学概念 相联系的大概念——学科核心概念。
– 当物质改变形式甚至变得仿佛看不见时，它的数量（重 量）依然保持不变。
– 降雨帮助塑造地形，并影响一个区域内的生物类型。 – 水、冰、风、生物和重力会让岩石、土壤和沉积物碎裂
成更细小的颗粒并被搬运到其他地方。
例说基于大概念的科学教学
21
2/10/2021
• 物质科学领域
– 声音能使物体振动，物体振动能产生声音 – 食物中释放的能量最初来自太阳，植物利用阳光、空
例说基于大概念的科学教学
5
2/10/2021
活动二：怎样识别它们
• 岩石阅读资料
例说基于大概念的科学教学
6
2/10/2021
活动二：怎样识别它们
• 比对资料，识别岩石
例说基于大概念的科学教学
7
2/10/2021
活动三：岩石的特征与识别
• 根据特征猜猜岩石
例说基于大概念的科学教学
8
2/10/2021
教学活动中的概念升华
学科核心概念： （1）物质具有不同的特征，这些特征能被观察到。 （2）特征有助于将一种物质从其他物质中区别出来。 （3）物质的新特征（新信息、新证据）的出现促使人类认识
的提高。
例说基于大概念的科学教学
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2/10/2021
学探究更为宏观而概括性的认识和观念。 • 包括两个层次:
– 学科（物质科学、生命科学、地球与空间科学）内部 通用的概念；
– 跨学科（横贯科学各学科）的通用的概念。
例说基于大概念的科学教学
20
2/10/2021
• 一是不同科学学科领域中的与下位的具体科学概念 相联系的大概念——学科核心概念。
– 当物质改变形式甚至变得仿佛看不见时，它的数量（重 量）依然保持不变。
– 降雨帮助塑造地形，并影响一个区域内的生物类型。 – 水、冰、风、生物和重力会让岩石、土壤和沉积物碎裂
成更细小的颗粒并被搬运到其他地方。
例说基于大概念的科学教学
21
2/10/2021
• 物质科学领域
– 声音能使物体振动，物体振动能产生声音 – 食物中释放的能量最初来自太阳，植物利用阳光、空
例说基于大概念的科学教学
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2/10/2021
活动二：怎样识别它们
• 岩石阅读资料
例说基于大概念的科学教学
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2/10/2021
活动二：怎样识别它们
• 比对资料，识别岩石
例说基于大概念的科学教学
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活动三：岩石的特征与识别
• 根据特征猜猜岩石
例说基于大概念的科学教学
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教学活动中的概念升华
学科核心概念： （1）物质具有不同的特征，这些特征能被观察到。 （2）特征有助于将一种物质从其他物质中区别出来。 （3）物质的新特征（新信息、新证据）的出现促使人类认识
的提高。
例说基于大概念的科学教学
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2/10/2021
如何有效建构科学概念课件.ppt
精品文档
容易形成错误的概念 发现有些学生形成的概念与科学课上要
求形成的概念相背，我们称之错误的概念。 ①水蒸气 ②月相变化规律 ③种子发芽先长根 ④指南针的使用 ⑤电流产生磁性
精品文档
容易形成片面、模糊的概念 学生对要求形成的科学概念有些明白，
但不完整，比较含糊。在具体的运用中，会 与其他概念混淆。
精品文档
认知 建立
巩固
运用
练习
认知 建立 巩固 运用
认知 建立
运 用
巩 固
好学生 困难生
精品文档
学生前概念的正误
有一些正确的前概念； 有一些错误的前概念； 有一些对错纠缠的前概念
精品文档
教学的一个重要任务
帮助学生在前概念的基础上，通过一些活 动，建构正确的科学概念（科学知识）。 1.确认正确的认识，帮助完成概念建构； 2.丰富不够完整的概念； 3.纠正已有的错误认识（概念），帮助学 生重建新的概念。
精品文档
如果能把学生原来的“前概念”，与正确 的认识“碰撞”，再放入学生的脑中，这 样的教学才是启发。 它对学生而言，称谓有意义学习，或有效 学习 关注了“前概念”，也就关注了“最近发 展区”的质量，要避免貌似学生已有了较 大的“最近发展区”，但这发展区中还有 这样、那样的问题。
精品文档
在课堂教学中，一般有引入、认知建立、 巩固、运用等一系列教学环节。但如果在 认知建立这个环节，由于前概念没有得到 充分的表露，也没有得到纠正，而是隐藏 下来成为了一个问题，那么在后续的巩固、 运用环节中，还会浮现出来。
精品文档
模糊 展现片面、模糊之点
片面
提供具体类比 多途径、多形式强化巩固
精品文档
推荐教师读的书目
《科学究竟是什么》 张红霞著 教育科学出 版社 《“做中学”在中国—幼儿园、小学科学教育 案例》 “做中学”科学教育实验项目专家组 教育科学出版社 《探究式科学教育教学指导》 韦钰著 教育 科学出版社 《人是如何学习的》华东师范大学出版社 <概念为本的课程与教学> [美]H.LynnErickson 兰英译 中国轻工业出版社
容易形成错误的概念 发现有些学生形成的概念与科学课上要
求形成的概念相背，我们称之错误的概念。 ①水蒸气 ②月相变化规律 ③种子发芽先长根 ④指南针的使用 ⑤电流产生磁性
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容易形成片面、模糊的概念 学生对要求形成的科学概念有些明白，
但不完整，比较含糊。在具体的运用中，会 与其他概念混淆。
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认知 建立
巩固
运用
练习
认知 建立 巩固 运用
认知 建立
运 用
巩 固
好学生 困难生
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学生前概念的正误
有一些正确的前概念； 有一些错误的前概念； 有一些对错纠缠的前概念
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教学的一个重要任务
帮助学生在前概念的基础上，通过一些活 动，建构正确的科学概念（科学知识）。 1.确认正确的认识，帮助完成概念建构； 2.丰富不够完整的概念； 3.纠正已有的错误认识（概念），帮助学 生重建新的概念。
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如果能把学生原来的“前概念”，与正确 的认识“碰撞”，再放入学生的脑中，这 样的教学才是启发。 它对学生而言，称谓有意义学习，或有效 学习 关注了“前概念”，也就关注了“最近发 展区”的质量，要避免貌似学生已有了较 大的“最近发展区”，但这发展区中还有 这样、那样的问题。
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在课堂教学中，一般有引入、认知建立、 巩固、运用等一系列教学环节。但如果在 认知建立这个环节，由于前概念没有得到 充分的表露，也没有得到纠正，而是隐藏 下来成为了一个问题，那么在后续的巩固、 运用环节中，还会浮现出来。
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模糊 展现片面、模糊之点
片面
提供具体类比 多途径、多形式强化巩固
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推荐教师读的书目
《科学究竟是什么》 张红霞著 教育科学出 版社 《“做中学”在中国—幼儿园、小学科学教育 案例》 “做中学”科学教育实验项目专家组 教育科学出版社 《探究式科学教育教学指导》 韦钰著 教育 科学出版社 《人是如何学习的》华东师范大学出版社 <概念为本的课程与教学> [美]H.LynnErickson 兰英译 中国轻工业出版社
《关于概念教学》课件
03 概念教学的实施步骤
概念的引入
总结词
通过实例、故事、问题等方式，引导 学生进入概念学习的情境。
详细描述
教师可以使用实际例子、故事或问题 来引导学生进入概念学习的情境，激 发学生的兴趣和好奇心，帮助学生更 好地理解和掌握概念。
概念的形成
总结词
通过观察、比较、归纳等方式， 引导学生自己形成概念。
05 概念教学的评价与反思
评价标准的确立
教学目标是否明确
评价概念教学是否达到预 期目标，首要标准是教学 目标是否清晰明确，具有 可操作性。
教学内容是否准确
确保传授的概念准确无误 ，不出现歧义或误导，是 评价概念教学的重要标准 。
教学方法是否恰当
教学方法应符合学生的认 知规律，有助于学生理解 和掌握概念。
学生掌握了概念，就能够 更好地理解和运用知识， 实现知识迁移，提高解决 问题的能力。
培养学科素养
概念教学有助于培养学生 的学科素养，增强其综合 素质，为未来的学习和工 作打下坚实的基础。
概念教学的基本原则
科学性原则
概念教学的内容和方法应符合 学科特点和认知规律，确保科
学性和准确性。
系统性原则
概念教学应注重知识的系统性 和连贯性，帮助学生构建完整 的知识体系。
概念的全面性和系统性
总结词
概念教学应注重概念的全面性和系统性，帮 助学生建立完整的知识体系。
详细描述
教师在教授概念时，应从多个角度和层次进 行解释和阐述，包括概念的内涵、外延、属 性、分类等。同时，教师还需要将概念放在 整个学科体系中进行讲解，引导学生理解概 念之间的联系和区别，帮助学生构建完整的 知识网络。
详细描述
教师可以通过引导学生观察、比 较、归纳等方式，让学生自己形 成概念，培养学生的思维能力和 自主学习能力。
基于概念的科学教学设计PPT课件
彼岸
49
分解概念目标，设计概念箭头
1、点亮小灯泡需要有电池、小灯泡和电线。
2、连接电池、导线、小灯泡形成电的通 路。
3、正确连接电池、导线、小灯泡和开关并形成一个回路 （电能的提供、传输、转换和控制的通路）
4、概念1：在一个具有电池、导线、小灯泡、开关的闭合回路里，小灯泡才可以点亮。
概念2：简单电路是由电源、用电器、导线、开关组成的回路
2021
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沿着概念箭头，设计建构活动
支架活动
活动动一一：：实观验察组描装述使食小盐灯和泡能沙够子发在光。 水（先中组的装变再化观（察先讨观论察）再搅拌）
活动二：观察说明只有将电池、小灯泡导线 依次连接在一起时，小灯泡才会被点亮。 （观察小灯泡的结构，形成正确连接）
活活动动三三：：实观验察组装描一述个高可锰以酸控钾制在小水灯中泡的发变光 的化回（路过。滤（高先锰组装酸再钾讨）论各部分的作用）
我的理解：它将实现两个基本想法
◆日常教学中的活动设计对学生的思维要求提高了，
不仅仅是知识理解层面，而且要上升到综合分析层面， 这样的教学目标将增强学生的思考力。
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◆以探究为核心的小学科学课堂教学找到了
落脚点，帮助学生在熟悉事物、收集事实、寻
找证据的同时，还要形成一种观念性的概念，
用这种概念引领科学探究活动的深入，这对学
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• 随机通达教学
–由于事物的复杂性和问题的多面性，要做到对 事物内在性质和事物之间相互联系的全面了解 与把握，即形成对所学知识全面深刻的意义建 构是很困难的，往往从不同的角度考虑可以得 出不同的理解
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–在教学中必须注意对同一教学内容，在不同时间、 不同情景、为不同的目的、用不同的方式加以呈现 ，从而使学习者获得对同一事物或问题的更为全面 深刻的认识与理解
统编版《概念的概述》ppt教学设计1
Fra bibliotek-4-
第一框 概念的概述
课前篇自主预习 课堂篇议题探究
二、概念的基本特征 1.概念的内涵与外延 (1)概念的内涵:是指概念所反映的事物的本质属性,它反映事物“质” 的规定性,说明概念所反映的那种事物究竟“是什么”。 (2)概念的外延:是指概念所反映的本质属性的事物的范围,它说明 概念所反映的那种事物“有哪些”。 想一想任何概念都有外延吗? 提示:真实概念,由于客观世界中存在着相应的事物,是有外延的;虚 假概念,由于客观世界中不存在相应的事物,是没有外延的。
结合上述材料,谈谈你对概念的理解。 矛盾关系——两个具有全异关系的概念包含在一个属概念中,并且它们的外延之和等于该属概念的外延。
(1)概念的内涵:是指概念所反映的事物的本质属性,它反映事物“质”的规定性,说明概念所反映的那种事物究竟“是什么”。
提示:从概念与属性的关系看,概念是反映事物本质属性的思维形 概念的形成是一个复杂的过程,人们总是首先通过感官接触对象,获得感觉和知觉,从而在大脑里形成有关对象的整体印象即表象,进而通
第一框 概念的概述
-1-
第一框 概念的概述
课前篇自主预习 课堂篇议题探究
学业质量要求
核心要点提炼
1.识记概念的含义,理解概念与 1.一个含义:概念的含义。
属性、概念与语词之间的关系。2.两个特征:概念的内涵与外延。
2.明确概念的内涵与外延。 3.两个类别:概念外延间的相容
3.理解概念之间的外延关系。 关系和不相容关系。
-18-
第一框 概念的概述
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇议议题题探探究究
议题一
议题二
议题三
知识脉络
随堂训练
概念的内涵与外延 情境导引 数学中的“正数、负数、点、线、面、体、平行、垂直”,物理学中 的“合力、分力、动能、热能”,化学中的“酸、碱、盐”,天文学中的 “恒星、行星、卫星”,地理学中的“高原、平原、盆地、丘陵”,生物 学中的“植物、动物、微生物”,计算机科学中的“二进制、硬件、 软件”,政治学中的“权力、国家、自由、民主、法制、政党、利 益”,经济学中的“商品、货币、资本、供给、需求、生产、消费、 效率、公平”,法学中的“权利、义务、责任”,文学中的“诗歌、散文、 戏剧、小说”,军事学中的“攻守、奇正、虚实”,伦理学中的“道德、 伦理”,心理学中的“认知、情感、意志”,逻辑学中的“概念、命题、 推理、论证、悖论”,哲学中的“物质、矛盾、真理、实践、唯物主 义、唯心主义、辩证法、形而上学”等,都是概念。
第一框 概念的概述
课前篇自主预习 课堂篇议题探究
二、概念的基本特征 1.概念的内涵与外延 (1)概念的内涵:是指概念所反映的事物的本质属性,它反映事物“质” 的规定性,说明概念所反映的那种事物究竟“是什么”。 (2)概念的外延:是指概念所反映的本质属性的事物的范围,它说明 概念所反映的那种事物“有哪些”。 想一想任何概念都有外延吗? 提示:真实概念,由于客观世界中存在着相应的事物,是有外延的;虚 假概念,由于客观世界中不存在相应的事物,是没有外延的。
结合上述材料,谈谈你对概念的理解。 矛盾关系——两个具有全异关系的概念包含在一个属概念中,并且它们的外延之和等于该属概念的外延。
(1)概念的内涵:是指概念所反映的事物的本质属性,它反映事物“质”的规定性,说明概念所反映的那种事物究竟“是什么”。
提示:从概念与属性的关系看,概念是反映事物本质属性的思维形 概念的形成是一个复杂的过程,人们总是首先通过感官接触对象,获得感觉和知觉,从而在大脑里形成有关对象的整体印象即表象,进而通
第一框 概念的概述
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第一框 概念的概述
课前篇自主预习 课堂篇议题探究
学业质量要求
核心要点提炼
1.识记概念的含义,理解概念与 1.一个含义:概念的含义。
属性、概念与语词之间的关系。2.两个特征:概念的内涵与外延。
2.明确概念的内涵与外延。 3.两个类别:概念外延间的相容
3.理解概念之间的外延关系。 关系和不相容关系。
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第一框 概念的概述
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇议议题题探探究究
议题一
议题二
议题三
知识脉络
随堂训练
概念的内涵与外延 情境导引 数学中的“正数、负数、点、线、面、体、平行、垂直”,物理学中 的“合力、分力、动能、热能”,化学中的“酸、碱、盐”,天文学中的 “恒星、行星、卫星”,地理学中的“高原、平原、盆地、丘陵”,生物 学中的“植物、动物、微生物”,计算机科学中的“二进制、硬件、 软件”,政治学中的“权力、国家、自由、民主、法制、政党、利 益”,经济学中的“商品、货币、资本、供给、需求、生产、消费、 效率、公平”,法学中的“权利、义务、责任”,文学中的“诗歌、散文、 戏剧、小说”,军事学中的“攻守、奇正、虚实”,伦理学中的“道德、 伦理”,心理学中的“认知、情感、意志”,逻辑学中的“概念、命题、 推理、论证、悖论”,哲学中的“物质、矛盾、真理、实践、唯物主 义、唯心主义、辩证法、形而上学”等,都是概念。
初中科学《九年级第四章集体备课》基于“大概念”理念的单元设计计划课件
为胃的蠕动提供动力
我们集体备课时是如何突破难点的
（2016•杭州）小金做了如下实验： ①取甲、乙两试管，分别加入1%淀粉溶液各1毫升． ②甲试管内加入2毫升唾液，乙试管内加入2毫升的蒸馏水． ③同时将两试管恒温37℃，水浴10分钟取出，冷却后分别滴加1 滴碘液． ④观察结果，发现只有乙试管内液体变蓝色． 下列相关叙述正确的是（ ） A．加碘液的目的是为了让试管内的溶液呈蓝色 B．该实验结果可用水银温度计直接测量并记录 C．该实验的目的是探究唾液是否能催化淀粉的分解 D．该实验结论是甲试管内液体不变蓝，乙试管内液体变蓝
（1）本实验选择水生绿色植物金鱼藻作为实验材料而不选 用盆栽的天竺葵，其理由是 ▲ 。
（2）写出证明试管内收集的气体是氧气的方法。 ▲ 。 （3）利用上述实验装置与材料，设计“证明光照是绿色植 物光合作用的条件”的实验。（写出简要的实验思路） ▲ 。
我们集体备课时是如何突破难点的
4、对心脏结构的认识，对体循环、肺循环的过程描述 通过实物、模型、图片、视频等途径解决
我们集体备课时是如何突破难点的
3、对酶的催化作用、实验操作的认识
空白对照
A
B
C
1
3支试管均滴入1%的淀粉溶液2mL
2
2mL唾液
2mL蒸馏水
1mL5%盐酸溶液
3
再加2mL唾液
4
3支试管均及时振荡
5
3支试管同时放在37℃水浴中加热
6 5-10分钟后取出，3支试管中均滴加1滴0.4%的碘酒溶液
7
不变蓝
变蓝
尿、血浆的成分比较
我们集体备课时是如何突破难点的
1、对燃烧营养物质获得能量实验的解析
不 同 食 物 所 含 能 量 的 多 少
高中生物《基于大概念的教学设计》公开课PPT教学课件
心理学： 概念是人脑对客观事物本质的反映，概念是思维活动的结果和产物， 同时又是思维活动借以进行的单元。
中华人民共和国国家标准GB/T15237.1-2000：“概念”是对特征的独特组合而形成 的知识单元。
德国工业标准2342：概念是“通过使用抽象化的方式从一群事物中提取出来的反映 其共同特性的思维单位”。
思考方向：我们应该如何理解“概念”？ 我们应该如何分析“概念”？ 我们应该如何开展基于概念的教学？
一、我们如何理解“概念”？
现代汉语词典：思维的基本形式之一，反应客观事物的一般的、本质的特征。人类在 认识过程中，把所感觉到的事物的共同特点到理性认识，把所感知的事物的 共同本质特点抽象出来，加以概括，是自我认知意识的一种表达。
5.课程结构与课程内容的变化
2003年版
全修全考 毕业标准
自主选修 学而助考
选修选考 升学要求
《普通高中生物课程标准(2003年版)》 1.1细胞的分子组成
《普通高中生物课程标准(2017年版)》 内容标准
大概念 重要概念
学习目标
6.学业质量水平描述的新增
7.实施建议的调整
教学建议：
（1）高度关注生物学核心素养的达成 （2）组织以探究为特点的主动学习是落实核心素养的关键 （3）通过大概念的学习，帮助学生形成生命观念 （4）加强和完善生物学实验教学 （5）落实科学、技术和社会相互关系的教育 （6）注意学科间的联系 （7）注重生物科学史和科学本质的学习
中国教科版科学教材： 岩石是地球的主要组成部分。 石英、长石和云母都是自然界的矿物。
概念：“岩石是一种由不同成分的物质组成的地球物质。” “矿物是不能被物理地再分的物质。”
的教学过程如下：
环节一：课前“仿造岩石”。 课前师生共同用面粉、盐、铝粉、沙，砾石、牡蛎 壳碎片等材料“仿造岩石”。
中华人民共和国国家标准GB/T15237.1-2000：“概念”是对特征的独特组合而形成 的知识单元。
德国工业标准2342：概念是“通过使用抽象化的方式从一群事物中提取出来的反映 其共同特性的思维单位”。
思考方向：我们应该如何理解“概念”？ 我们应该如何分析“概念”？ 我们应该如何开展基于概念的教学？
一、我们如何理解“概念”？
现代汉语词典：思维的基本形式之一，反应客观事物的一般的、本质的特征。人类在 认识过程中，把所感觉到的事物的共同特点到理性认识，把所感知的事物的 共同本质特点抽象出来，加以概括，是自我认知意识的一种表达。
5.课程结构与课程内容的变化
2003年版
全修全考 毕业标准
自主选修 学而助考
选修选考 升学要求
《普通高中生物课程标准(2003年版)》 1.1细胞的分子组成
《普通高中生物课程标准(2017年版)》 内容标准
大概念 重要概念
学习目标
6.学业质量水平描述的新增
7.实施建议的调整
教学建议：
（1）高度关注生物学核心素养的达成 （2）组织以探究为特点的主动学习是落实核心素养的关键 （3）通过大概念的学习，帮助学生形成生命观念 （4）加强和完善生物学实验教学 （5）落实科学、技术和社会相互关系的教育 （6）注意学科间的联系 （7）注重生物科学史和科学本质的学习
中国教科版科学教材： 岩石是地球的主要组成部分。 石英、长石和云母都是自然界的矿物。
概念：“岩石是一种由不同成分的物质组成的地球物质。” “矿物是不能被物理地再分的物质。”
的教学过程如下：
环节一：课前“仿造岩石”。 课前师生共同用面粉、盐、铝粉、沙，砾石、牡蛎 壳碎片等材料“仿造岩石”。
基于概念的科学教学设计
基于概念的科学教学设计概念是科学学科中的基本构成单位，是学生理解和掌握科学知识的重要工具。
基于概念的教学设计可以帮助学生更好地理解和应用科学知识，培养科学思维和解决问题的能力。
以下是一个基于概念的科学教学设计的例子：教学目标：1.学生能够理解和解释“力”和“运动”的概念。
2.学生能够分析和解释力对物体的作用和影响。
3.学生能够应用力和运动的概念解决与现实生活相关的问题。
教学内容：力和运动的概念、力的作用、力的合成与分解、力的测量。
教学步骤：引入概念（10分钟）：1.教师通过展示各种运动的例子引起学生的兴趣，并提出问题：“你们知道为什么物体能够运动吗？”2.学生进行小组讨论，然后与教师分享他们的观点和理解。
3.教师引导学生思考和了解力和运动的概念，并给出定义和例子。
概念解释和讲解（20分钟）：1.教师用图示和实验等方式向学生解释力和运动的概念，引导学生进行思考和讨论。
示范实验和探究（30分钟）：1.教师设计力的实验，让学生通过实际操作和观察来体验力的作用和影响。
2.学生在小组中合作完成实验，并记录实验数据和观察结果。
3.教师带领学生进行数据分析和结果讨论，引导学生理解力对物体的作用和影响。
概念应用和实践（30分钟）：1.教师提供一系列与力和运动有关的问题，让学生独立或小组讨论来分析和解决。
2.学生通过应用概念和解决问题的实践，巩固和扩展对概念的理解和应用能力。
概念应用评估（20分钟）：1.学生个人或小组完成概念应用的评估题目，以检查他们对概念的理解和应用能力。
2.教师收集学生的答卷，并进行评估和反馈。
总结和延伸活动（10分钟）：1.教师与学生一起总结本节课的学习内容和重要概念。
2.教师提供一些延伸的活动或问题，让学生继续探索和应用概念。
通过基于概念的科学教学设计，学生不仅可以掌握科学知识和概念，还能培养科学思维和解决问题的能力。
在教学过程中，教师应采用多种教学方法，如引导讨论、实验、问题解决等，激发学生的学习兴趣和积极性。
小学科学教师培训：如何通过科学教学帮助儿童有效建构科学概念幻灯片PPT
生的
1
2
3
物体
固体 液体 气体
受力
打击 摩擦 撞击等
振动
振动产生 声音产生
小学生科学概念改变类型
概念建构
建立 建立新概念
概念发展
增加
补充概念架构 的完整性
属于
属于
概念替换
概念增强
舍弃
影响
根本的概念改变
增强概念内涵
属于
属于
属于
概念澄清
扭转 概念改变
概念改变
以“昆虫〞概念建构过程为例
校园里有各式各样的小动物，你曾经在哪些地方发 现过它们？当你发现它时，它正在做什么？
• 科学课借助科学概念帮助孩子理解科学
• 侧重于科学知识的传授， • 侧重于过程技能的获得， • 侧重于情感态度价值观的厘清……
「科学素养」人们经由科学的学习，所
能获得的知识、能力、态度等各方面智能的增进。
假设是我们把科学知识当成是片渔网，那么一 个个结组成的目就是一个个科学概念。
科学的学习是要学生利用实验或搜证的方法来 发现、证实或推论这一个个概念的存在。
人类会自动转译外来的事件成为内在的 模式，并藉由操弄这些符号表征来进展推理， 人们可以经由这些符号产生行动，或觉察到
这些符号和外在世界的一致性。
这些符号就是所谓的“概念〞。
农场里有哪些概念？
概念改变着人类对这个世界的认识
概念是思考的根底
• 一个概念就是一个象征的建构,它用来代表外界 事物或事件的共同性。
历，经历和现象互动就是认知的过程。
迷思概念
——科学概念学习的前 提
• 教学是「教」与「学」的活动，不是「灌输」 与「记忆」。
• 记忆科学名词、事实、知识和概念，能写出 反响过程或方程式，并不代表就了解其真正 的意义。
基于概念的过程教学设计路径和策略.ppt
进行科学探究或运用其它形式学科学
(必须从感性认识上升到理性认识）
2.引导学生理解科学知识是怎样形成的
——理解科学的本质、科学的认知方式
崇尚事实（客观、理性）
尊重规范（数据与解释之间的逻辑推理）
强调可重复性（用于接受检验、反思与面 对质疑）
3.引导学生学习在事实的基础上建立科学概念
——让儿童理论与证据相互作用从而进入儿童的内心
引导学生理解科学知识是怎样形成的理解科学的本质科学的认知方式崇尚事实客观理性尊重规范数据与解释之间的逻辑推理对质疑?引导学生学习在事实的基础上建立科学概念让儿童理论与证据相互作用从而进入儿童的内心能够区分理论和证据想到的和感受到的能注意到理论与证据的不一致并乐于协调解预测正确对待反例二基于概念的过程设计一般路径科学课堂强调要从儿童原有的科学概念或者想法出发来提出问题探究的内容是围绕有组织的知识进行的围绕儿童科学概念的建立和改善进过程设计的一般路径技术设计路径
关于这个问题，我怎样基于儿童经验开展教学？ ——教学活动的情境性思考
思考《岩石会改变模样吗》的情境意义
校园里的岩石的照片：这6天里，这块岩石的模 样有没有发生改变？那7天后呢？8天后呢？那八 年后呢？八百年后呢？岩石1.ppt
学生的已有认识： 岩石不会改变，因为观察不到变化。 随着时间的变化，岩石有可能会改变。
能够区分理论和证据（想到的和感受到的）
能注意到理论与证据的不一致，并乐于协调（解 释、预测、正确对待反例）
二、基于概念的过程设计一般路径
科学课堂强调要从儿童原有的科学概念（或者 想法）出发来提出问题，探究的内容是围绕有组织 的知识进行的，围绕儿童科学概念的建立和改善进 行的。
——韦钰
过程设计的一般路径 ——以《溶解》为例
(必须从感性认识上升到理性认识）
2.引导学生理解科学知识是怎样形成的
——理解科学的本质、科学的认知方式
崇尚事实（客观、理性）
尊重规范（数据与解释之间的逻辑推理）
强调可重复性（用于接受检验、反思与面 对质疑）
3.引导学生学习在事实的基础上建立科学概念
——让儿童理论与证据相互作用从而进入儿童的内心
引导学生理解科学知识是怎样形成的理解科学的本质科学的认知方式崇尚事实客观理性尊重规范数据与解释之间的逻辑推理对质疑?引导学生学习在事实的基础上建立科学概念让儿童理论与证据相互作用从而进入儿童的内心能够区分理论和证据想到的和感受到的能注意到理论与证据的不一致并乐于协调解预测正确对待反例二基于概念的过程设计一般路径科学课堂强调要从儿童原有的科学概念或者想法出发来提出问题探究的内容是围绕有组织的知识进行的围绕儿童科学概念的建立和改善进过程设计的一般路径技术设计路径
关于这个问题，我怎样基于儿童经验开展教学？ ——教学活动的情境性思考
思考《岩石会改变模样吗》的情境意义
校园里的岩石的照片：这6天里，这块岩石的模 样有没有发生改变？那7天后呢？8天后呢？那八 年后呢？八百年后呢？岩石1.ppt
学生的已有认识： 岩石不会改变，因为观察不到变化。 随着时间的变化，岩石有可能会改变。
能够区分理论和证据（想到的和感受到的）
能注意到理论与证据的不一致，并乐于协调（解 释、预测、正确对待反例）
二、基于概念的过程设计一般路径
科学课堂强调要从儿童原有的科学概念（或者 想法）出发来提出问题，探究的内容是围绕有组织 的知识进行的，围绕儿童科学概念的建立和改善进 行的。
——韦钰
过程设计的一般路径 ——以《溶解》为例
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基于概念建构的科学教学设计
一、 建构主义思想追溯
• 哲学及科学哲学渊源 • 心理学渊源
–皮亚杰 • 儿童在与周围环境相互作用的过程中，逐步 建构起关于外部世界的知识，从而使自身认 知结构得到发展
–维果斯基 • 认知发展发生于社会文化环境中，社会文化影 响着认知发展的形式； • 儿童的许多重要认知技能是在与父母、老师以 及更有能力的同伴的社会交往中发展起来的；
——类比迁移，充分暴露初始想法
• 比较点之二：借助工具研究空气
（工具有吸管、塑料袋、气球等）
设计1：对照表格，运用观察水的方法研究空气
•
•
眼睛 手 口 鼻 皮肤 其他
水
无色 无形
摸不着 无味
无嗅
可以 流动
空气
设计2：借助工具观察研究，把自己的重要发现， 简单地记录在卡片上 （工具有吸管、塑料袋、气球、注射器等） ——在原有认识的基础上深化、拓宽对空 气的了解。
– 学习者对学习对象的理解存在差异 • 学习者的个体经验是相当丰富的,又是存在差异 的 • 每个学习者都有以自己的方式看待新知识的倾 向,不同人看到事物的不同方面,通过学习者的 合作或社会性学习,可以使理解更加丰富和全面
建构主义的教师观及学生观
– 教师是知识学习的促进者 • 建构主义在原则上否定知识传递的可能性 ，否 认教师能够“教给”学生任何知识 • 教师应该重视学生自己对各种现象的理解,倾听 他们现在的想法,洞察他们这些想法的由来,以 此为根据,引导学生丰富或调整自己的理解
3.引导学生学习在事实的基础上建立科学概念
——让儿童理论与证据相互作用从而进入儿童的内心
• 能够区分理论和证据（想到的和感受到的）
• 能注意到理论与证据的不一致，并乐于协调（解释、 预测、正确对待反例）
从四年级（上册）第一单元 《空气的性质》的过程设计说起
设计1：
1、猜谜语导入 2、收集空气，利用材料证明周围存在空气 3、对照表格，运用观察水的方法研究空气 4、汇报交流 5、纸巾不湿的秘密 6、赶空气 7、怎样才能带回一瓶纯的当地的空气
（二）建构主义理论在教育中的应用
• 抛锚式教学
– 这一教学模式的主要目的是使学生在一个完整、 真实的问题情境中，产生学习的需要，并通过镶 嵌式教学以及学习共同体中成员间的互动、交流 ，即合作学习，凭借自己的主动学习、生成学习 ，亲身体验完成从识别目标提出和达到目标的全 过程。
• 认知学徒教学
–通过允许学生获取、开发和利用真实领域中的活动 工具的方法，来支持学生在某一领域中的学习
《Fish is Fish》
牛
鸟
人
理解依赖于个人的 经验，知识与学习 者不可分离
建构主义的学习观
– 学习是学习者主动建构内部心理表征的过程 • 学习者总是主动选择一些信息,忽视一些信息,并 从中进行推论，而且在推论过程中,也总是与他以 前的经验相结合建构对输入信息的解释
– 学习中的建构是双向的 • 建构一方面是对新信息的意义的建构,另一方面是 对原有经验的改造和重组 • 学习不仅是理解和记忆新知识,而且要分析它的合 理性、有效性,从而形成自己对事物的观点,形成 自己的思想
–在教学中必须注意对同一教学内容，在不同时间、 不同情景、为不同的目的、用不同的方式加以呈现 ，从而使学习者获得对同一事物或问题的更为全面 深刻的认识与理解
二、关于“过程”的思考
• 关于过程的三个关键维度： • 学生学习认知过程及特点 • 科学研究的过程及特点 • 课堂教学过程及特点
科学课堂的过程
（一）基本观点
• 建构主义的知识观
–知识是经验性实在 • 知识并不是对现实的准确表征,它只是一种解释、 一种假设,而不是最终答案
–知识只是一种“可行性” • 知识并不能精确地概括世界的法则,在面对具体 问题时更不会一用就ຫໍສະໝຸດ ,而是需要针对具体情境 进行再创造
–知识源于主体的建构 • 人认识的对象是经验性实在,那么,认知者与认 知对象就不能断然分离 • 学习者是具有大量生活经验和先前知识的主 体，这些知识与经验可能促进新的学习,也可 能妨碍新的学习,但无论如何它们是学习的基 础
– 学生是富有背景经验的主体 • 在日常生活中,在以往的学习中,学生已经形成 了丰富的经验, 从自然现象到社会生活,他们几 乎都有一些自己的看法 • 把学生现有的知识经验作为新知识的生长点,引 导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知 识经验
– 教学是以学生活动为主的师生互动过程 • 教学的作用在于给学生设置有效的活动机会,使 学生在活动和讨论中、在问题解决的过程中建 构自己的知识
学生认知过程
注意、警觉 回忆原有经验
联
反应、强化、 系 协调、反思
概念转变
建构
冲突
教学过程
情境，检索 已有经验
聚焦问题
建构活动
（观察、实验、阅读、制作、 讨论、记录、交流）
提供新情境
科学过程
观察（信息）
提出问题
实
假求
践
设
认
检
识
验真
结论与表达
科学课堂应该是怎样的过程？ ——过程任务
1.引导学生参与并理解科学实践活动
——让学生像科学家一样做科学并理解为什么要这样做
• 观察、记录、假设、交流、讨论 • 进行科学探究或运用其它形式学科学 (必须从感性认识上升到理性认识）
2.引导学生理解科学知识是怎样形成的
——理解科学的本质、科学的认知方式
• 崇尚事实（客观、理性）
• 尊重规范（数据与解释之间的逻辑推理）
• 强调可重复性（用于接受检验、反思与面对质 疑）
• 支架式教学
–为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架，这 种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理 解所需要的
• 随机通达教学
–由于事物的复杂性和问题的多面性，要做到对 事物内在性质和事物之间相互联系的全面了解 与把握，即形成对所学知识全面深刻的意义建 构是很困难的，往往从不同的角度考虑可以得 出不同的理解
从四年级（上册）第一单元 《空气的性质》的过程设计说起
设计2： 1、学生观察并描述两个杯子（一个装水，一个空
杯），导入新课 2、借助工具，研究空气 3、空气信息发布会 4、保护纸巾 5、漏斗的秘密 6、喷泉游戏
同活动内容的不同目标导向
比较点之一：引入活动（情境创设） 设计1：谜语——对四年级学生，不具有“谜”感 设计2：观察比较两个杯子即比较水和空气
一、 建构主义思想追溯
• 哲学及科学哲学渊源 • 心理学渊源
–皮亚杰 • 儿童在与周围环境相互作用的过程中，逐步 建构起关于外部世界的知识，从而使自身认 知结构得到发展
–维果斯基 • 认知发展发生于社会文化环境中，社会文化影 响着认知发展的形式； • 儿童的许多重要认知技能是在与父母、老师以 及更有能力的同伴的社会交往中发展起来的；
——类比迁移，充分暴露初始想法
• 比较点之二：借助工具研究空气
（工具有吸管、塑料袋、气球等）
设计1：对照表格，运用观察水的方法研究空气
•
•
眼睛 手 口 鼻 皮肤 其他
水
无色 无形
摸不着 无味
无嗅
可以 流动
空气
设计2：借助工具观察研究，把自己的重要发现， 简单地记录在卡片上 （工具有吸管、塑料袋、气球、注射器等） ——在原有认识的基础上深化、拓宽对空 气的了解。
– 学习者对学习对象的理解存在差异 • 学习者的个体经验是相当丰富的,又是存在差异 的 • 每个学习者都有以自己的方式看待新知识的倾 向,不同人看到事物的不同方面,通过学习者的 合作或社会性学习,可以使理解更加丰富和全面
建构主义的教师观及学生观
– 教师是知识学习的促进者 • 建构主义在原则上否定知识传递的可能性 ，否 认教师能够“教给”学生任何知识 • 教师应该重视学生自己对各种现象的理解,倾听 他们现在的想法,洞察他们这些想法的由来,以 此为根据,引导学生丰富或调整自己的理解
3.引导学生学习在事实的基础上建立科学概念
——让儿童理论与证据相互作用从而进入儿童的内心
• 能够区分理论和证据（想到的和感受到的）
• 能注意到理论与证据的不一致，并乐于协调（解释、 预测、正确对待反例）
从四年级（上册）第一单元 《空气的性质》的过程设计说起
设计1：
1、猜谜语导入 2、收集空气，利用材料证明周围存在空气 3、对照表格，运用观察水的方法研究空气 4、汇报交流 5、纸巾不湿的秘密 6、赶空气 7、怎样才能带回一瓶纯的当地的空气
（二）建构主义理论在教育中的应用
• 抛锚式教学
– 这一教学模式的主要目的是使学生在一个完整、 真实的问题情境中，产生学习的需要，并通过镶 嵌式教学以及学习共同体中成员间的互动、交流 ，即合作学习，凭借自己的主动学习、生成学习 ，亲身体验完成从识别目标提出和达到目标的全 过程。
• 认知学徒教学
–通过允许学生获取、开发和利用真实领域中的活动 工具的方法，来支持学生在某一领域中的学习
《Fish is Fish》
牛
鸟
人
理解依赖于个人的 经验，知识与学习 者不可分离
建构主义的学习观
– 学习是学习者主动建构内部心理表征的过程 • 学习者总是主动选择一些信息,忽视一些信息,并 从中进行推论，而且在推论过程中,也总是与他以 前的经验相结合建构对输入信息的解释
– 学习中的建构是双向的 • 建构一方面是对新信息的意义的建构,另一方面是 对原有经验的改造和重组 • 学习不仅是理解和记忆新知识,而且要分析它的合 理性、有效性,从而形成自己对事物的观点,形成 自己的思想
–在教学中必须注意对同一教学内容，在不同时间、 不同情景、为不同的目的、用不同的方式加以呈现 ，从而使学习者获得对同一事物或问题的更为全面 深刻的认识与理解
二、关于“过程”的思考
• 关于过程的三个关键维度： • 学生学习认知过程及特点 • 科学研究的过程及特点 • 课堂教学过程及特点
科学课堂的过程
（一）基本观点
• 建构主义的知识观
–知识是经验性实在 • 知识并不是对现实的准确表征,它只是一种解释、 一种假设,而不是最终答案
–知识只是一种“可行性” • 知识并不能精确地概括世界的法则,在面对具体 问题时更不会一用就ຫໍສະໝຸດ ,而是需要针对具体情境 进行再创造
–知识源于主体的建构 • 人认识的对象是经验性实在,那么,认知者与认 知对象就不能断然分离 • 学习者是具有大量生活经验和先前知识的主 体，这些知识与经验可能促进新的学习,也可 能妨碍新的学习,但无论如何它们是学习的基 础
– 学生是富有背景经验的主体 • 在日常生活中,在以往的学习中,学生已经形成 了丰富的经验, 从自然现象到社会生活,他们几 乎都有一些自己的看法 • 把学生现有的知识经验作为新知识的生长点,引 导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知 识经验
– 教学是以学生活动为主的师生互动过程 • 教学的作用在于给学生设置有效的活动机会,使 学生在活动和讨论中、在问题解决的过程中建 构自己的知识
学生认知过程
注意、警觉 回忆原有经验
联
反应、强化、 系 协调、反思
概念转变
建构
冲突
教学过程
情境，检索 已有经验
聚焦问题
建构活动
（观察、实验、阅读、制作、 讨论、记录、交流）
提供新情境
科学过程
观察（信息）
提出问题
实
假求
践
设
认
检
识
验真
结论与表达
科学课堂应该是怎样的过程？ ——过程任务
1.引导学生参与并理解科学实践活动
——让学生像科学家一样做科学并理解为什么要这样做
• 观察、记录、假设、交流、讨论 • 进行科学探究或运用其它形式学科学 (必须从感性认识上升到理性认识）
2.引导学生理解科学知识是怎样形成的
——理解科学的本质、科学的认知方式
• 崇尚事实（客观、理性）
• 尊重规范（数据与解释之间的逻辑推理）
• 强调可重复性（用于接受检验、反思与面对质 疑）
• 支架式教学
–为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架，这 种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理 解所需要的
• 随机通达教学
–由于事物的复杂性和问题的多面性，要做到对 事物内在性质和事物之间相互联系的全面了解 与把握，即形成对所学知识全面深刻的意义建 构是很困难的，往往从不同的角度考虑可以得 出不同的理解
从四年级（上册）第一单元 《空气的性质》的过程设计说起
设计2： 1、学生观察并描述两个杯子（一个装水，一个空
杯），导入新课 2、借助工具，研究空气 3、空气信息发布会 4、保护纸巾 5、漏斗的秘密 6、喷泉游戏
同活动内容的不同目标导向
比较点之一：引入活动（情境创设） 设计1：谜语——对四年级学生，不具有“谜”感 设计2：观察比较两个杯子即比较水和空气